Космические полёты: история, актуальное состояние, перспективы

4.2

15 недель,

начало 22 декабря

Тип обучения

Курс

Формат обучения

Записанные лекции

Зач. единицы

Сертификат

1 800 ₽ для получения

Стоимость курса

бесплатно

нет рассрочки

Целью изучения дисциплины «Космические полёты: история, актуальное состояние, перспективы» является формирование у слушателей комплекса современных теоретических и практических знаний и навыков в области системного проектирования космических миссий и управления ими.

Основными составными частями курса являются: баллистическое проектирование миссии, системы ориентации и стабилизации космических аппаратов, наземные средства наблюдения и связи, управление космическим аппаратом в ходе срока активного существования и энергетическое бюджетирование полетных операций.

Излагается материал, связанный с соответствующими математическими моделями, методами решения задач, ставящихся для этих моделей, а также с историческими аспектами использования этих моделей для обеспечения создания космической техники.

Лекции разбиваются на блоки, среди которых можно выделить условно «популярно-математические», «математические» и «научно-популярные». Мы стараемся, применяя, где это возможно, упрощение теории, дать слушателю качественное представление о том, какая математическая основа лежит в комплексах обеспечения современных космических полетов, как к ней пришли и что предполагается делать дальше.

Что вы получите после обучения

Приобретаемые навыки

Системное проектирование космических миссий

Баллистическое проектирование миссии

Системы ориентации и стабилизации космических аппаратов

Наземные средства наблюдения и связи

Управление космическим аппаратом в ходе срока активного существования

Энергетическое бюджетирование полетных операций

Вас будут обучать

Самыловский Иван Александрович

курс

Кандидат физико-математических наук

Должность: доцент кафедры математического моделирования в космических исследованиях факультета космических исследований МГУ имени М.В.Ломоносова

Образовательная организация

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

0 отзывов

В настоящее время Московский университет является одним из ведущих центров отечественного просвещения, науки и культуры. Повышение уровня кадров высшей квалификации, поиск научной истины, ориентация на гуманистические идеалы добра, справедливости, свободы — в этом видится сегодня следование лучшим университетским традициям. МГУ является крупнейшим классическим университетом Российской Федерации, особо ценным объектом культурного наследия народов России. Он осуществляет подготовку студентов на 39 факультетах по 128 направлениям и специальностям, аспирантов и докторантов на 28 факультетах по 18 отраслям наук и 168 научным специальностям, которые охватывают практически весь спектр современного университетского образования. В настоящее время в МГУ обучается более 40 тысяч студентов, аспирантов, докторантов, а также специалистов в системе повышения квалификации. Кроме того, около 10 тысяч школьников занимаются при МГУ. Научная работа и преподавание ведутся в музеях, на учебно-научных базах практики, в экспедициях, на научно-исследовательских судах, в центрах повышения квалификации.

Открытое образование

3.7

31 отзыв

Новый элемент системы российского образования — открытые онлайн-курсы — cможет перезачесть любой университет. Мы делаем это реальной практикой, расширяя границы образования для каждого студента. Полный набор курсов от ведущих университетов. Мы ведём системную работу по созданию курсов для базовой части всех направлений подготовки, обеспечивая удобное и выгодное для любого университета встраивание курса в свои образовательные программы
«Открытое образование» – это образовательная платформа, предлагающая массовые онлайн-курсы ведущих российских вузов, которые объединили свои усилия, чтобы предоставить возможность каждому получить качественное высшее образование.

Любой пользователь может совершенно бесплатно и в любое время проходить курсы от ведущих университетов России, а студенты российских вузов смогут засчитать результаты обучения в своем университете.

Программа курса

Вводная лекция. Введение в тематику, описание возникающих задач.

1. «Состоит из». Космический аппарат как система.
Составление функциональной схемы космической миссии, понимание взаимосвязи между требованиями к элементам. Понимание состава миссии, взаимосвязей между наземным, космическим сегментами, средствами выведения, космическим аппаратом. Понимание модульного принципа компоновки космического аппарата, знакомство с примерами семейств спутниковых платформ: неориентируемые, одноосные, трехосные Примеры успешных и частично успешных решений задач компоновки миссии баллистическими средствами.

2. А что у нас есть? Движение центра масс космического аппарата.
Знакомство с математическими основами небесной механики. Основы используемых систем координат. Уравнения движения в центральном гравитационном поле, первые интегралы уравнений движения. Энергетическая классификация орбит, параметры орбит, классификация спутниковых миссий по используемым орбитам. Знакомство с маневрами коррекции орбиты (изменение формы орбиты, изменение наклонения орбиты), примеры использования, закрепление тематики целей и требований полета на примере выбора альтернативных орбит и схем выведения.

3. Как попасть в Луну? Как правильно летать? Перелёты в ближнем космосе и возмущающие факторы полета.
Краткая история проектирования перелетов с Земли на Луну. Использование первых ЭВМ для понимания сложности задачи. Вопросы запуска жидкостного ракетного двигателя в космосе как часть проектирования перелётов без привязки к стартовым окнам. Знакомство с возмущающими факторами космического полета. Закрепление тематики используемых систем координат на примере рассказа о гравитационном поле Земли. Гравиметрические миссии и их значение для проектирования космических систем. Низкоорбитальные спутники как класс космических средств, их особенности.

4. Математические постановки. Роберт Годдард, его история, задача его имени и ее роль в теории оптимального управления.
Знакомство с элементами истории создания ракетной техники. История Роберта Годдарда, его ракет. Задача Годдарда о максимальной высоте вертикального подъема ракеты, ее постановка в форме задачи оптимального управления. Базовые понятия о задачах оптимального управления.

5. Манёвры. Активные и пассивные участки полета космического аппарата
Знакомство с математическими моделями манёвров коррекции траектории космического аппарата: «импульсными» и «равномерными». Различие подходов моделирования: «сшивка» сегментов траекторий с негладкой функцией скорости и наличие активных участков соответственно. Попытка моделирования перелёта между двумя орбитами с использованием цепочки манёвров.

6. Что надо построить на Земле? Наземный сегмент, приемо-передающие устройства.
Знакомство с основами планирования сеансов связи, зонами видимости. Элементы истории развития средств радиоконтроля орбиты, типы приемо-передающих антенн. Организация радиосвязи между бортом и Землёй.

7. Собираем конструктор. Системы стыковки космических аппаратов – история, текущее состояние, перспективы.
Понятие об инженерных и математических проблемах организации стыковки. Исторические примеры, постановки задач. Развертывание многомодульных орбитальных станций.

8. Как не потеряться в космосе. Системы ориентации и стабилизации космических аппаратов. История развития, математические особенности построения, типовые задачи
Знакомство с историей создания систем ориентации и стабилизации космических аппаратов, понятие о математических проблемах ориентации и стабилизации. Приборы, используемые в блоках ориентации и стабилизации.

9. Куда летим дальше? Полёты к планетам – история, текущее состояние, перспективы.
Знакомство с вопросами, возникающими при планировании полетов за пределы системы «Земля-Луна». История, планируемые миссии, инженерные и математические вопросы.

10. Каких спутников больше всего? Системы навигации, связи, дистанционного зондирования
Знакомство с системами связи, зондирования, навигации. История развития, примеры, перспективы. Знакомство с системами энергоснабжения космических аппаратов.